DE102013102851A1

DE102013102851A1 - Target für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, Targetanordnung und Sputterbeschichtungsanordnung

Info

Publication number: DE102013102851A1
Application number: DE201310102851
Authority: DE
Inventors: Steffen Mosshammer; Bernd Teichert
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne GmbH
Priority date: 2013-03-20
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2014-09-25

Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Targetanordnung (100) für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess Folgendes aufweisen: ein Target (102) mit mindestens einem Loch (104) zum Aufnehmen eines Teils einer Targethalterstruktur (206); und die Targethalterstruktur (206), welche das Target (102) hält, wobei zumindest ein Teil der Targethalterstruktur (206) in dem mindestens einen Loch (104) aufgenommen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Targetanordnung für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, eine Sputterbeschichtungsanordnung und ein Target für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess.
Im Allgemeinen kann bei einer Vielzahl von physikalischen Gasphasenabscheidungsprozessen das abzuscheidende Material in Form eines Targets bereitgestellt sein. Dabei kann Material während des Abscheideprozesses vom Target abgelöst werden und beispielsweise auf einem Träger, z. B. auf einem Substrat oder einem anderen Material, abgeschieden werden. Beispiele für physikalischen Gasphasenabscheidungsprozesse, die ein Target nutzen, können sein: Sputtern (auch Kathodenzerstäubung genannt), Magnetronsputtern, thermisches Verdampfen, Laserdeposition, Lichtbogenverdampfen, Elektronenstrahlverdampfen, und Modifikationen dieser Abscheidungsprozesse. Das genutzte Target kann prinzipiell jedes gewünschte feste Material aufweisen, z. B. Metalle, Oxide, Nitride und anderer Materialien wie komplexe chemische Verbindungen. Eine Targethalterstruktur oder ein Targethalter kann dazu dienen, ein Target innerhalb einer Prozesskammer oder Vakuumkammer zu befestigen, so dass ein Beschichtungsprozess durchgeführt werden kann.
Prinzipiell besteht bei den üblicherweise genutzten Targets die Gefahr, dass die Targets nach einer bestimmten Betriebszeit in der Beschichtungsanlage brechen können und dass sich somit Targetbruchstücke vom Target ablösen können. Dies kann Probleme während des Beschichtungsprozesses verursachen, z. B. können die Targetbruchstücke auf das Substrat fallen und dieses beschädigen oder verunreinigen, oder in einen sensiblen Bereich der Beschichtungsanlage gelangen und damit den Beschichtungsprozess stören.
Des Weiteren können die üblicherweise genutzten Targets aus einem Targetmaterial bestehen, das auf einer Grundplatte (z. B. Bondplatte) befestigt ist, z. B. angelötet oder angeklebt. Somit entsteht bei den üblicherweise genutzten Targets womöglich ein thermischer Kontakt zu einem peripheren Bauteil, welcher nicht unbedingt gewünscht sein muss. Ferner kann das Target beispielsweise mittels Klemmen befestigt sein, so dass während des Beschichtungsprozesses nicht nur Material vom Target, sondern auch Material von der Klemme, bzw. Material der Targethalterung abgetragen wird, wodurch der Beschichtungsprozess gestört wird.
Anschaulich kann ein Aspekt der verschiedenen Ausführungsformen darin gesehen werden, dass eine Targetanordnung oder ein Target bereitgestellt wird, so dass das Targetmaterial eine größere mechanische Stabilität aufweisen kann, und sich somit Targetbruchstücke nicht während des Beschichtungsprozesses ablösen oder erst nach einer längeren Betriebsdauer der Beschichtungsanlage vom Target ablösen, so dass eine längere Standzeit der Beschichtungsanlage realisiert werden kann. Eine längere Standzeit der Beschichtungsanlage, also ein längerer durchgehender Betrieb der Anlage, kann die Effizienz der Produktion erhöhen und die Herstellungskosten und/oder die Wartungskosten reduzieren.
Ein anderer Aspekt der verschiedenen Ausführungsformen kann anschaulich darin gesehen werden, dass ein Target in einer alternativen Anordnung befestigt sein kann, so dass beispielweise das Targetmaterial nicht notwendigerweise auf einer Grundplatte befestigt sein muss. Beispielsweise kann dadurch eine Targetanordnung realisiert werden, bei der das Target thermisch isoliert von einer Targethalterstruktur befestigt sein kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Target ohne Klemmen, z. B. Pratzleisten, in einer Targetanordnung einer Beschichtungsanlage befestigt sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Targetanordnung für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess Folgendes aufweisen: ein Target mit mindestens einem Loch zum Aufnehmen eines Teils einer Targethalterstruktur; die Targethalterstruktur, welche das Target hält, wobei zumindest ein Teil der Targethalterstruktur in dem mindestens einen Loch aufgenommen sein kann.
Ferner kann das Target der Targetanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, ein flächiges Target sein.
Ferner kann das Target der Targetanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, mindestens eine Hauptoberfläche und mehrere Seitenflächen aufweisen, wobei sich das mindestens eine Loch von einer Seitenfläche der mehreren Seitenflächen des Targets aus in das Target hinein erstrecken kann.
Ferner kann das mindestens eine Loch eine Mehrzahl von Löchern aufweisen, zum Aufnehmen von jeweils einem Teil der Targethalterstruktur. Mit anderen Worten kann das Target ein Loch oder mehrere Löcher aufweisen, zum Aufnehmen von jeweils einem Teil der Targethalterstruktur.
Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, die Mehrzahl von Löchern an unterschiedlichen Seitenflächen des Targets vorgesehen sein. Mit anderen Worten können die Löcher auf unterschiedliche Seitenflächen des Targets verteilt sein.
Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, das mindestens eine Loch ein Sackloch sein, oder die Mehrzahl von Löchern kann ein Sackloch oder mehrere Sacklöcher aufweisen.
Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, das mindestens eine Loch ein Durchgangsloch sein, oder die Mehrzahl von Löchern kann ein Durchgangsloch oder mehrere Durchgangslöcher aufweisen.
Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, das mindestens eine Loch als ein Langloch eingerichtet sein oder die Mehrzahl von Löchern kann ein Langloch oder mehrere Langlöcher aufweisen.
Ferner kann sich ein erster Teil der Targethalterstruktur innerhalb des Targets erstrecken und ein zweiter Teil der Targethalterstruktur außerhalb des Targets erstrecken, wobei das Target ferner einen Bereich aufweisen kann, welcher den zweiten Teil der Targethalterstruktur abdeckt oder zumindest teilweise abdecken kann.
Ferner kann die Targethalterstruktur, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, eine zusätzliche Befestigung zum Halten des Targets aufweisen, wobei sich die zusätzliche Befestigung vollständig außerhalb des Targets erstrecken kann.
Ferner kann die zusätzliche Befestigung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, mindestens eine Klemme aufweisen.
Ferner kann das Target Strukturen, z. B. eine Rille, ein Vorsprung, eine Stufe oder eine Nut an mindestens einer Seite des Targets, aufweisen, so dass die zusätzliche Befestigung das Target mittels dieser Strukturen halten kann oder klemmen kann.
Ferner kann die Targethalterstruktur elektrisch leitend mit dem Target verbunden sein.
Ferner kann die Targethalterstruktur von dem Target thermisch isoliert sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Sputterbeschichtungsanordnung Folgendes aufweisen: eine Sputter-Prozesskammer und eine Targetanordnung, wie sie hierin beschrieben wird.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Sputterbeschichtungsanordnung als Planarmagnetronanordnung konfiguriert sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Target für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess mindestens ein Loch zum Aufnehmen eines Teils einer Targethalterstruktur aufweisen.
Ferner kann das Target mindestens ein Langloch aufweisen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen
1A eine schematische Draufsicht und eine schematische Querschnittsansicht eines Targets für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
1B und 1C jeweils eine schematische perspektivische Ansicht eines Targets für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
1D und 1E jeweils schematisch eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht eines Targets für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
2A bis 2C jeweils schematisch eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht einer Targetanordnung für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
3A und 3B jeweils schematisch eine Querschnittsansicht einer Targetanordnung für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
4 eine schematische perspektivische Ansicht einer Targetanordnung für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
5 eine schematische Seitenansicht eines Targets für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
6A, 6B und 6C jeweils schematisch eine Querschnittsansicht einer Targetanordnung für eine Sputterbeschichtungsanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe ”verbunden” oder ”gekoppelt” zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung verwendet oder zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden im Folgenden eine Targetanordnung und ein Target, welches Teil der Targetanordnung sein kann, beschrieben. Ferner wird eine Sputterbeschichtungsanordnung beschrieben, welche eine entsprechende Targetanordnung oder ein entsprechendes Target aufweisen kann.
1A zeigt ein Target 102 für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, wobei das Target 102 mindestens ein Loch 104 aufweisen kann, wobei das Loch 104 zum Aufnehmen eines Teils einer Targethalterstruktur dienen kann. 1A zeigt eine schematische Draufsicht 101a und eine schematische Querschnittsansicht 101b des Targets 102, wobei entsprechende Formen und weitere Modifikationen in den 1B bis 1E dargestellt sind.
Das in 1 schematisch dargestellte Target 102 kann Teil einer Targetanordnung 100 für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess sein, wobei die Targetanordnung 100 Folgendes aufweisen kann: das Target 102 mit mindestens einem Loch 104; und eine Targethalterstruktur, wobei die Targethalterstruktur entsprechend das Target 102 halten oder befestigen kann, wobei das Loch 104 mindestens einen Teil der Targethalterstruktur 206 aufnehmen kann.
Das Target 102 kann ein beliebiges Target für mindestens einen der folgenden Beschichtungsprozesse sein: Sputtern, Magnetronsputtern, Verdampfen, thermisches Verdampfen, Laserdeposition oder Laserverdampfen, Lichtbogenverdampfen, Elektronenstrahlverdampfen, gepulste Laserdeposition, Molekularstrahlepitaxie, Planarmagnetronsputtern, Hochleistungsimpulsmagnetronsputtern, Gleichspannungssputtern, Hochfrequenzsputtern, reaktives Sputtern, Ionenstrahlsputtern, Atomstrahlsputtern oder Rohrmagnetronsputtern. Ferner kann dementsprechend eine Beschichtungsanordnung zum Durchführen eines der genannten Beschichtungsprozesse derart konfiguriert sein, dass die Beschichtungsanordnung mindestens ein Target 102, wie hierin beschrieben, aufweisen kann.
Ein Beschichtungsprozess kann Material von mindestens einer Seite oder Oberfläche des Targets 102 abtragen, verdampfen, ablatieren oder absputtern. Wie nachfolgend beschrieben und dargestellt ist, kann das Material beispielsweise von einer Oberfläche 102a eines quaderförmigen, würfelförmigen oder scheibenförmigen Targets 102 abgetragen werden oder von einer Mantelfläche 102a eines zylinderförmigen Targets 102.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die äußere Form 108 des Targets 102 beliebig sein (z. B. bezüglich der Draufsicht 101a), z. B. viereckig, rechteckig, quadratisch, rund, kreisförmig, elliptisch, dreieckig, vieleckig (polygonal) oder auch asymmetrisch.
Dabei kann das Target 102 ein ungebondetes Target 102 sein, wobei das Target 102 ausschließlich aus dem Material bestehen kann, welches für einen entsprechenden Beschichtungsprozess benötigt wird. Ferner kann das Target 102 ein gebondetes Target 102 sein, so dass das Target 102 eine Grundplatte oder Bondplatte aufweisen kann, wobei das Targetmaterial auf der Bondplatte befestigt sein kann, z. B. aufgeklebt oder aufgelötet sein kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Grundplatte oder die Bondplatte eine beliebige geometrische Form aufweisen (z. B. eine Quaderform, Scheibenform oder eine Zylinderform), so dass das Target 102 entsprechend auf der Grundplatte oder der Bondplatte befestig sein kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Target 102 ein flächiges Target sein, so dass das Target 102 mindestens eine Oberfläche 102a aufweisen kann, von der entsprechend Targetmaterial abgetragen werden kann. Ferner kann das Target 102 mindestens eine Seitenfläche 102d aufweisen, z. B. mindestens eine Seitenfläche eines Quaders, Würfels oder Zylinders oder aber eine Seitenfläche (oder auch Mantelfläche) 102d eines scheibenförmigen Targets 102.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich genau ein Loch 104 von einer Seitenfläche oder Oberfläche des Targets 102 aus in das Target 102 hinein erstrecken. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können sich mehrere Löcher 104 von mindestens einer Seitenfläche und/oder mindestens einer Oberfläche des Targets 102 aus in das Target 102 hinein erstrecken.
Wie in 1 dargestellt ist, kann sich das Loch 104 von der Seitenfläche 102d aus in das Target 102 hinein erstrecken. Das Loch 104 kann sich beispielsweise senkrecht zur Seitenfläche 102d (entlang der Richtung 103) in das Target 102 hinein erstrecken. Das Loch 104 kann eine bestimmt Tiefe 104c aufweisen, z. B. eine Ausdehnung des Lochs 104 entlang der Richtung 103, wobei die Lochtiefe 104c abhängig von der seitlichen Ausdehnung 113 des Targets 102 (entlang der Richtung 103) sein kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Lochtiefe 104c kleiner als die seitliche Ausdehnung 113 des Targets 102 sein (bezeichnet als Sackloch), z. B. kann das Loch 104 eine Tiefe 104c in einem Bereich von ungefähr 5% bis ungefähr 95% der seitlichen Ausdehnung 113 des Targets 102 aufweisen, z. B. in einem Bereich von ungefähr 10% bis ungefähr 50%, z. B. in einem Bereich von ungefähr 20% bis ungefähr 40%. Ferner kann das Loch 104 vollständig durch das Target 102 hindurch gehen (bezeichnet als Durchgangsloch), d. h. die Tiefe 104c des Lochs 104 kann gleich der seitlichen Ausdehnung 113 des Targets 102 sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Tiefe 104c des Lochs 104 von dem jeweils genutzten Targetmaterial abhängen, so dass beispielsweise die Lochtiefe 104c für ein sprödes oder brüchiges Material, z. B. für Oxide oder Nitride oder auch poröse Materialien, größer gewählt sein kann, als für ein stabiles oder duktiles Material, wie z. B. Metall oder Legierungen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Loch 104 einen Durchmesser 104a, 104b (im Falle eines kreisrunden Lochs 104 ist der Abstand 104a gleich dem Abstand 104b) aufweisen, wobei der Durchmesser 104a, 104b des Lochs 104 von der räumlichen Ausdehnung 115, 117 des Targets 102 abhängen kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Durchmesser 104a, 104b des Lochs 104 kleiner als die räumliche Ausdehnung 115 des Targets 102 sein, z. B. kann das Loch 104 einen Durchmesser 104a, 104b in einem Bereich von ungefähr 5% bis ungefähr 95% der räumlichen Ausdehnung 115 des Targets 102 aufweisen, z. B. in einem Bereich von ungefähr 10% bis ungefähr 60%, z. B. in einem Bereich von ungefähr 10% bis ungefähr 30%. Ferner kann der Durchmesser 104a, 104b des Lochs 104 kleiner als die räumliche Ausdehnung 117 des Targets 102 sein, z. B. kann das Loch 104 einen Durchmesser 104a, 104b in einem Bereich von ungefähr 1% bis ungefähr 90% der räumlichen Ausdehnung 117 des Targets 102 aufweisen, z. B. in einem Bereich von ungefähr 5% bis ungefähr 30%, z. B. in einem Bereich von ungefähr 5% bis ungefähr 15%.
Entsprechend der vorangehenden Beschreibung können die Form (z. B. kreisrund), die Größe (z. B. der Durchmesser 104a, 104b der Lochöffnung) und die Tiefe (z. B. die Lochtiefe 104c) des Lochs 104 derart gewählt sein, dass mittels des mindestens einen Lochs 104 eine Targethalterstruktur innerhalb des Lochs 104 bereitgestellt werden kann, so dass die mechanische Stabilität des Targets während des Betriebs in einer Beschichtungsanlage verbessert sein kann, oder dass das Target 102 ausreichend mechanisch stabil in einer Beschichtungsanlage befestigt sein kann, z. B. mittels der Targethalterstruktur. Dafür kann es nötig sein, dass die räumlichen Ausdehnung 104a, 104b, 104c des Lochs 104 kleiner oder wesentlich kleiner als die entsprechende räumlichen Ausdehnung 113, 115, 117 des Targets 102 ist, so dass beispielsweise das Loch 104 von ausreichend Targetmaterial umgeben sein kann. Ferner kann das Loch 104 derart bereitgestellt sein, dass ausreichend Targetmaterial in dem Bereich zwischen dem Loch 104 und der Oberfläche 102a des Targets 102 vorhanden ist, so dass ein Beschichtungsprozess, bei dem das Material von der Oberfläche 102a des Targets 102 abgetragen wird, effizient durchgeführt werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Target 102 mindestens eins der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: ein Metall, eine Metalllegierung, eine Verbindung, ein Festkörpermaterial, eine Keramik, ein Oxid, ein Nitrid, ein Chalkogen oder ein Chalkogenid, ein Halogenid, ein Metalloxid, ein Metallnitrid, ein Übergangsmetall und dessen Verbindungen, ein Seltenerdmetall und dessen Verbindungen, Kupfer, Aluminium, Silizium, Germanium, Gold, Silber, Indium, Niob, Molybdän, Titan, Kobalt, Zirkon, Wolfram, Chrom, Tantal, Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Carbide, Titancarbid, Tantalcarbid und andere Elemente und Verbindungen, die sich als Festkörper bereitstellen lassen, z. B. komplexe chemische Verbindungen aus zwei oder mehr als zwei Elementen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Loch 104 mittels mechanischen Bearbeitens gebildet sein, z. B. mittels Bohrens, Schleifens, Fräsens, oder mittels Laserbohrens, Anodisierens oder anderen Verfahren, um mindestens ein entsprechendes Loch 104 in einem Festkörper 102 bereitzustellen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können mehrere Löcher 104 auf einer Seite 102d des Targets 102 angeordnet werden, z. B. zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn Löcher oder sogar mehr als zehn Löcher. Ferner können auch mehrere Löcher 104 auf jeweils mehreren Seiten 102d des Targets 102 angeordnet werden, z. B. auf zwei Seiten, auf zwei gegenüberliegenden Seiten, auf drei Seiten, auf vier Seiten oder auf allen zugänglichen Seiten des Targets 102 (außer der Oberfläche 102a). Mehrerer Löcher können die mechanische Stabilität des Targets oder die mechanischen Eigenschaften der Targetanordnung verbessern, z. B. kann eine mechanische Last besser verteilt sein. Des Weiteren können mehrere Löcher eine elektrische Kopplung und/oder eine thermische Kopplung des Targets 102 mit einem peripheren Bauelement verbessern, d. h. je nach gewünschter Eigenschaft kann die elektrische Leitfähigkeit und/oder die thermische Leitfähigkeit einer Verbindung zwischen dem Target 102 und einem peripheren Bauelement vergrößert oder verringert sein.
1B zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Targets 102, wobei das Target 102 ein flächiges Target ist, z. B. ein plattenförmiges oder quaderförmiges Target 102. Die Oberfläche 102a des Targets 102 kann eine Hauptoberfläche sein, wobei das Target 102 zusätzlich mehrere Seitenflächen aufweisen kann, z. B. vier Seitenflächen. Das in 1B veranschaulichte Target 102 kann beispielsweise aus der Richtung 101a die Draufsicht 101a erzeugen, welche in 1A dargestellt ist, und dementsprechend den Querschnitt 101b. Das Loch 104 kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, eine kreisrunde Grundfläche aufweisen und eine Größe 104a, 104b, 104c, wie bezüglich 1A beschrieben wurde.
1C zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Targets 102, wobei das Target 102 ein flächiges Target ist, z. B. ein zylinderförmiges Target 102, Die Oberfläche 102a des Targets 102 (oder die Mantelfläche 102a des Zylinders 102) kann eine Hauptoberfläche sein, wobei das Target 102 zusätzlich mehrere Seitenflächen aufweisen kann, z. B. zwei Seitenflächen. Das in 1C veranschaulichte zylinderförmige Target 102 kann beispielsweise aus der Richtung 101a die Draufsicht 101a erzeugen, welche in 1A dargestellt ist, und dementsprechend den Querschnitt 101b. Das Loch 104 kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, eine kreisrunde Grundfläche aufweisen und eine Größe, wie bezüglich 1A beschrieben wurde.
1D zeigt ein scheibenförmiges Target 102 für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, analog zu 1A. 1D beinhaltet eine schematische Draufsicht 101a auf das Target 102 und eine schematische Querschnittsansicht 101b des Targets 102. Das Target 102 kann zwei Oberflächen 102a, 102b und eine Mantelfläche 102d aufweisen, wobei eine der Oberflächen, beispielsweise die Oberflächen 102a, die Hauptoberfläche des Targets 102 sein kann, und sich das mindestens eine Loch 104 von der Mantelfläche 102d aus in das Target 102 hinein erstrecken kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können auch mehrere Löcher 104 in der Mantelfläche 102d angeordnet sein. Der Durchmesser eines solchen scheibenförmigen Targets 102 kann in einem Bereich von ungefähr 1 cm bis ungefähr 30 cm liegen, z. B. in einem Bereich von ungefähr 3 cm bis ungefähr 20 cm, z. B. in einem Bereich von ungefähr 5 cm bis ungefähr 15 cm.
Wie in 1D dargestellt ist, kann die äußere Form 108 des Targets 102 kreisrund sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die äußere Form 108 des Targets 102 auch elliptisch, oder im Wesentlichen rund sein. Die Form und die Größe des Lochs 104 und die räumliche Ausdehnung des Targets 102 kann analog zu dem Target 102 sein, wie es gemäß 1A beschrieben ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform, wie in 1E gezeigt ist, kann das mindestens eine Loch 104 oder können die mehreren Löcher 104 auch in der Oberfläche 102a des Targets 102 gebildet sein. In diesem Fall kann die Oberfläche 102b die Hauptoberfläche sein, so dass das Target 102 beispielsweise von der Seite 102a aus gehalten werden kann und das Targetmaterial von der Hauptoberfläche 102b abgetragen werden kann. In dieser Konfiguration kann das Target 102 beispielsweise derart in einer Beschichtungsanlage befestigt werden, dass eine Targethalterstruktur das Target 102 von der Seite 102a aus hält, so dass z. B. die Targethalterstruktur durch das Target 102 verdeckt ist. Somit kann bei einem Beschichtungsprozess beispielsweise verhindert werden, dass gleichzeitig zu dem Targetmaterial auch Material von der Targethalterstruktur abgetragen wird. Des Weiteren kann das Target 102 beispielsweise mittels einer Targethalterstruktur derart befestigt werden, dass das Target keinen direkten Kontakt mit einer Seitenfläche oder Oberfläche zu einem anderen Bauteil aufweisen kann, so dass in diesem Fall das Target 102 thermisch isoliert in einer Beschichtungsanlage befestigt sein kann.
In Analogie zu dem in den vorangehenden Figuren veranschaulichten Target 102 wird in den folgenden Figuren eine Targetanordnung 100 gezeigt, wobei die Targetanordnung 100 beispielsweise ein Target 102 aufweisen kann, wie es vorangehend beschrieben wurde. Darüber hinaus können sich auch aus der Beschreibung und Veranschaulichung der Targetanordnung 100 weitere Details und Modifikationen für das Target 102 ergeben.
2A zeigt schematisch eine Draufsicht 201a und eine Querschnittsansicht 201b einer Targetanordnung 100 für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Die Targetanordnung 100 kann Folgendes aufweisen: ein Target 102 mit mindestens einem Loch 104 zum Aufnehmen eines Teils einer Targethalterstruktur 206; und die Targethalterstruktur 206, welche das Target 102 hält, wobei zumindest ein Teil der Targethalterstruktur 206 in dem mindestens einen Loch 104 aufgenommen ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Targetanordnung 100 das in 1A beschriebene Target enthalten, wobei die Targethalterstruktur 206 teilweise innerhalb des Loches 104 angeordnet sein kann. In analoger Weise kann die Targethalterstruktur 206 auch teilweise innerhalb mehrerer Löcher 104 angeordnet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Targethalterstruktur 206 einen Bereich 206 aufweisen, welcher sich zumindest teilweise innerhalb des Targets 102 erstreckt, also innerhalb des mindestens einen Lochs 104 angeordnet sein kann. Mit anderen Worten kann die Targethalterstruktur 206 weitere Bauelemente aufweisen, die nicht in der 2A dargestellt sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Targethalterstruktur 206 das Loch 104 in dem Target 102 vollständig oder im Wesentlichen vollständig füllen. Beispielweise kann die Targethalterstruktur 206 in das Loch 104 eingeführt sein und/oder innerhalb des Loches 104 befestigt sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Target 102 derart hergestellt sein, dass sich die Targethalterstruktur 206 zumindest teilweise innerhalb des Targets 102 befindet.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Targethalterstruktur 206 mindestens einen Stift 206 aufweisen oder aus mindestens einem Stift 206 bestehen, so dass der mindestens eine Stift 206 passend zu dem mindestens einen Loch 104 bereitgestellt ist. Beispielsweise kann der Stift 206 eine Form aufweisen, die der Form des Loches 104 entspricht, so dass der Stift 206 in das Target 102 hinein geschoben werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Targethalterstruktur 206 auch in das Target hinein geschraubt werden, wobei beispielsweise das Loch 104 des Targets 102 ein Gewinde aufweisen kann. Ferner kann die Targethalterstruktur 206 (z. B. der Stift 206) in mindestens einem Loch 104 mittels Klebens oder Lötens befestigt werden. Ferner kann die Targethalterstruktur 206 (oder z. B. der Stift 206) in das Loch 104 des Targets 102 geklemmt werden, wobei ein Teil der Targethalterstruktur 206, welcher innerhalb des Targets 102 angeordnet ist, geringfügig größer als das Loch 104 sein kann, so dass eine Pressverbindung entstehen kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Targethalterstruktur 206 mindestens eins der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: ein Metall, eine Metalllegierung, Edelstahl, Baustahl, Stahl, Eisen, Aluminium, Kupfer, Tantal, Titan oder ein anderes beliebiges Material. Ferner kann die Targethalterstruktur 206 ein thermisch isolierendes Material aufweisen oder daraus bestehen, z. B. eine Keramik, ein Oxid oder Metalloxid.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Material der Targethalterstruktur 206 thermisch leitfähig sein (oder zumindest einen Bereich aufweisen, der thermisch leitfähig ist), falls das Target 102 beispielsweise gekühlt sein soll, oder thermisch isolierend sein (oder zumindest einen Bereich aufweisen, der thermisch isolierend ist), falls das Target 102 beispielsweise passiv temperiert sein soll, z. B. von der Umgebung thermisch isoliert befestigt sein soll.
Beispielsweise kann eine thermische Kopplung zwischen der Targethalterstruktur 206 und dem Target 102 verbessert sein, indem ein zusätzliches Material zwischen der Targethalterstruktur 206 und dem Target 102 angeordnet sein kann, so dass beispielsweise der thermische Kontakt zwischen der Targethalterstruktur 206 und dem Target 102 verbessert ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Material der Targethalterstruktur 206 elektrisch leitfähig sein (oder zumindest einen Bereich aufweisen, der elektrisch leitfähig ist), falls beispielsweise ein Potential auf das Target 102 gelegt sein soll, oder elektrisch isolierend sein (oder zumindest einen Bereich aufweisen, der elektrisch isolierend ist), falls das Target 102 beispielsweise von der Umgebung elektrisch isoliert befestigt sein soll.
Beispielsweise kann die elektrisch Kopplung zwischen der Targethalterstruktur 206 und dem Target 102 verbessert sein, indem ein zusätzliches Material zwischen der Targethalterstruktur 206 und dem Target 102 angeordnet sein kann, so dass beispielsweise der elektrisch Kontakt zwischen der Targethalterstruktur 206 und dem Target 102 verbessert ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Targethalterstruktur 206, oder beispielsweise ein Stift 206, welcher zumindest teilweise innerhalb des Targets 102 angeordnet sein kann, aus mehreren Bereichen und mehreren Materialien bestehen, so dass elektrische und thermodynamische Eigenschaften verschiedener Materialien kombiniert sein können, z. B. kann der Stift 206 einen inneren Bereich aus einem ersten Material und einem äußeren Bereich aus einem zweiten Material aufweisen. Somit kann das Target 102 beispielsweise elektrisch an die Targethalterstruktur 206 gekoppelt sein (z. B. mittels des äußeren Bereichs aus einem elektrisch leitfähigen Material), jedoch thermisch von der Targethalterstruktur 206 isoliert angebracht sein (z. B. mittels des inneren Bereichs aus einem thermisch isolierenden Material). Oder das Target 102 kann beispielsweise elektrisch von der Targethalterstruktur 206 isoliert sein (z. B. mittels des äußeren Bereichs aus einem elektrisch isolierenden Material), und thermisch mit der Targethalterstruktur 206 gekoppelt sein (z. B. mittels des inneren Bereichs aus einem thermisch isolierenden Material).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Targethalterstruktur 206 das Loch 104 nur teilweise ausfüllen. Es sei angemerkt, dass eine Targethalterstruktur 206 oder ein Targethalter 206 in einer Beschichtungsanlage deutlich komplexere Formen annehmen kann und zusätzliche Komponenten, z. B. Klemmen, Schrauben, usw., aufweisen kann, so dass die in den Figuren schematisch dargestellte Targethalterstruktur 206 ein Teil oder eine Komponente der Targethalterstruktur 206 oder des Targethalters sein kann. Dabei kann die Targethalterstruktur 206 eine Vielzahl von Materialien aufweisen, die entsprechend ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften eingesetzt sein können.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich ein erster Teil 206a der Targethalterstruktur 206 innerhalb des Targets 102 erstrecken, oder z. B. von Targetmaterial umgeben sein, wobei sich ein zweiter Teil 206b der Targethalterstruktur 206 außerhalb des Targets 102 befindet.
2B zeigt schematisch eine Draufsicht 201a und eine Querschnittsansicht 201b einer Targetanordnung 100 für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Wie in 2B dargestellt ist, kann sich die Targethalterstruktur 206 von einer Seite 102d Targets 102 bis hin zu einer gegenüberliegenden Seite 102c erstrecken. Demzufolge kann. das Loch 104 ein Durchgangsloch 104 sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich die Targethalterstruktur 206 über beide gegenüberliegende Seiten 102c und 102d hinaus erstrecken; mit anderen Worten kann die Targethalterstruktur 206 auf beiden Seiten 102c und 102d vom Target 102 hervorstehen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Target 102 mehrere Durchgangslöcher 104 aufweisen (z. B. zwei, drei, vier, fünf oder mehr als fünf Durchgangslöcher 104), wobei sich die Targethalterstruktur 206 zumindest teilweise innerhalb der mehreren Löcher erstreckt.
2C zeigt schematisch eine Draufsicht 201a und eine Querschnittsansicht 201b einer Targetanordnung 100 für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Wie in 2C dargestellt ist, kann die Targetanordnung 100 mehrere Löcher 104 aufweisen, wobei die Targethalterstruktur 206 zumindest teilweise innerhalb der mehreren Löcher 104 angeordnet ist. Beispielsweise können mehrere Bereiche der Targethalterstruktur 206 von den mehreren Löchern 104 aufgenommen werden. Mit anderen Worten können die Löcher 104 die Targethalterstruktur 206 zumindest teilweise aufnehmen, beispielsweise kann jeweils der Teil 206a der Targethalterstruktur 206 vollständig von dem entsprechenden Loch 104 aufgenommen werden.
Wie in 2C dargestellt ist, kann sich jeweils ein Loch 104 auf jeweils einer der gegenüberliegenden Seiten 102c, 102d des Targets 102 befinden und die Targethalterstruktur 206 oder einen Teil der Targethalterstruktur 206 aufnehmen. Ferner können jeweils mehrere Lacher 104 auf jeweils einer der gegenüberliegenden Seiten 102c, 102d des Targets 102 gebildet sein und die Targethalterstruktur 206 oder einen Teil der Targethalterstruktur 206 aufnehmen.
Das Target 102 kann mittels der Targethalterstruktur 206 gehalten werden, beispielsweise in einer Beschichtungsanlage befestigt werden. Des Weiteren kann die Targethalterstruktur 206 die mechanische Stabilität des Targets 102 erhöhen, so dass das Target 102 beispielsweise während des Betriebs in einer Beschichtungsanlage länger mechanisch stabil bleibt, oder erst zu einem späteren Zeitpunkt zerbricht. Ferner kann die Targethalterstruktur 206 derart in dem Target 102 angeordnet sein, dass sich Targetmaterial während des Betriebs in einer Beschichtungsanlage nicht ablösen kann oder erst nach einer längeren Betriebsdauer ablöst.
3A und 3B zeigen jeweils eine schematische Querschnittsansicht einer Targetanordnung 100 für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Wie in 3A und 3B dargestellt ist, kann die Targetanordnung 100 einen ersten Teil 206a der Targethalterstruktur 206 innerhalb des Targets 102 aufweisen, welcher von dem Loch 104 aufgenommen sein kann, und einen zweiten Teil 206b der Targethalterstruktur 206, welcher sich außerhalb des Targets 102 erstrecken kann, wobei das Target 102 ferner einen Bereich 302 aufweisen kann, welcher den zweiten Teil 206b der Targethalterstruktur 206 abdeckt oder zumindest teilweise abdeckt.
In dieser Konfiguration kann beispielsweise das Target 102 während eines Beschichtungsprozesses in einer Beschichtungsanlage verwendet werden, so dass Targetmaterial von der Hauptoberfläche 102a abgetragen werden kann, wobei der Bereich 302 des Targets, welcher den zweiten Teil 206b der Targethalterstruktur 206 abdeckt, die Targethalterstruktur 206 derart abschirmen kann, dass kein Material oder nur geringe Mengen an Material von der Targethalterstruktur 206 oder von dem zweiten Teil 206b der Targethalterstruktur 206 abgetragen wird. Ferner kann das Target 102 während eines Beschichtungsprozesses in einer Beschichtungsanlage verwendet werden, wobei das Target 102 mittels der Targethalterstruktur 206 befestigt sein kann, so dass das Target 102 nicht gebondet, geklebt oder gelötet sein muss. Des Weiteren kann das das Target 102 mittels der Targethalterstruktur 206 derart befestigt sein, dass das Target 102 thermisch isoliert befestig ist, also beispielsweise keinen thermischen Kontakt zu einer Bondplatte oder Trägerplatte aufweisen kann und nur eine geringe Wärmeleitung über die Targethalterstruktur 206 stattfinden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Target 102 zusätzlich mit einer Klemme (z. B. einer Pratze oder Pratzleiste) befestig sein, so dass beispielsweise das Target 102 zusätzlich gehalten wird und/oder ein zusätzlicher elektrischer Kontakt zum Target 102 hergestellt sein kann (nicht dargestellt).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zumindest ein Teil der Targethalterstruktur 206 aus dem gleichen Material wie das Target 102 bestehen. Beispielsweise kann der erster Teil 206a der Targethalterstruktur 206, welcher in dem mindestens einen Loch 104 angeordnet sein kann, aus dem gleichen Material wie das Target 102 bestehen oder mit dem gleichen Material wie das Target 102 beschichtet sein.
Ferner kann die Targethalterstruktur 206, wie in 3B dargestellt ist, gewinkelt sein, so dass das Target 102 beispielsweise mit der Rückseite 102b (eine Seite gegenüber der Hauptoberfläche 102a) an einem Träger oder an einem weiteren Teil der Targethalterstruktur 206 befestigt sein kann.
4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Targetanordnung 100 für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Dabei kann die Targetanordnung 100 zumindest das Target 102 und die Targethalterstruktur 206 aufweisen, wobei die Targethalterstruktur 206 beispielsweise aus einer Mehrzahl von Targethalterstrukturelementen 206 bestehen kann oder eine Mehrzahl von Targethalterstrukturelementen 206 aufweisen kann, wobei die Targethalterstruktur 206 oder die Mehrzahl von Targethalterstrukturelementen 206 zumindest teilweise von einer Mehrzahl von Löchern 104 aufgenommen ist. Die vorangehen beschriebenen Funktionsweisen und Merkmale lassen sich analog auf die in 4 dargestellt Targetanordnung 100 übertragen.
In analoger Weise kann auch zusätzlich eine Mehrzahl. von Targethalterstrukturelementen 206 von einer Mehrzahl von Löchern 104 auf einer zweiten Seite des Targets 102 aufgenommen werden, beispielsweise auf einer Seite gegenüberliegend zur Seite 102d des Targets 102.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Targethalterstruktur 206 das Target 102 wie ein Netz durchdringen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Target 102 eine Targetkachel sein (z. B. quaderförmig oder prismenfömig). Die Targetkachel 102 kann eine Länge, ein Breite und eine Dicke aufweisen, z. B. wie in 1A und 1B veranschaulicht ist, eine Länge 117, ein Breite 113 und eine Dicke 115. Beispielsweise können die Länge und die Breite der Targetkachel 102 in einem Bereich von ungefähr 5 cm bis ungefähr 50 cm sein, z. B. in einem Bereich von ungefähr 10 cm bis ungefähr 30 cm. Beispielsweise kann die Targetkachel 102 eine Länge 113 von ungefähr 30 cm und eine Breite 117 von ungefähr 10 cm aufweisen. Ferner kann die Targetkachel 102 eine Dicke 115 in einem Bereich von ungefähr 1 cm bis ungefähr 15 cm aufweisen, z. B. in einem Bereich von ungefähr 2 cm bis ungefähr 10 cm, z. B. in einem Bereich von ungefähr 5 cm.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können an zwei gegenüberliegenden Seiten 102c, 102d der Targetkachel 102 jeweils Bohrungen 104 anbracht sein. Diese Bohrungen 104 reichen in das Material der Targetkachel 102 hinein. Ferner können in diese Bohrungen 104 Metallstifte 206 oder Stifte 206 aus einem anderen stabilen Material hineingreifen, so dass die Targetkachel 102 mittels dieser Stifte 206 gehalten werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Targethalterstruktur 206 mehrere solcher Stifte 206 aufweisen. Durch das Verwenden der hierin beschriebenen Targethalterstruktur 206, beispielsweise mit Stiften 206, die in das Material der Targetkachel 102 hineinreichenden und einem Abstand zueinander angeordnet sind, kann das Risiko herabfallender Targetkachelbruchstücke, welche beim Abtragen des Targetmaterials während eines Beschichtungsprozesses entstehen können, gemindert werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Stifte 206 (oder Teile der Targethalterstruktur 206) eine gering Wärmeleitfähigkeit aufweisen, so dass das die Targetkachel 102 (oder das Target 102) thermisch isoliert innerhalb einer Prozesskammer befestig sein kann. Ferner können die Stifte 206 (oder Teile der Targethalterstruktur 206) eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, so dass das die Targetkachel 102 (oder das Target 102) elektrisch leitend innerhalb einer Prozesskammer 102 befestig sein kann. Beispielsweise können die Stifte 206 (oder Teile der Targethalterstruktur 206) einen geringen Querschnitt aufweisen, so dass die Targetkachel 102 (oder das Target 102) thermisch isoliert innerhalb einer Prozesskammer befestig sein kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Stifte 206 (oder Teile der Targethalterstruktur 206) einen Querschnitt aufweisen in einem Bereich von ungefähr 0,01 mm² bis ungefähr 1 cm², z. B. in einem Bereich von ungefähr 0,1 mm² bis ungefähr 0,1 cm².
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann an denselben Seiten 102c, 102d, an denen sich auch die Bohrungen 104 für die Stifte 206 befinden, jeweils eine Stufe (z. B. die Stufe 302 wie in 3A und 3B veranschaulicht ist) in das Targetmaterial eingearbeitet sein, wobei diese Stufe 302 die Halterung 206 (z. B. der Teil 206b der Targethalterstruktur 206) zur Hauptoberfläche 102a hin abdecken kann, so dass ein Abtragen (oder Absputtern) der Halterung 206 vermieden oder verringert werden kann.
5 zeigt eine Seitenansicht einer Targetkachel 102 (oder eines Targets 102). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Targetkachel 102 eine Bohrung 104 oder eine Mehrzahl von Bohrungen 104, 104d mit einer Tiefe 104c in einem Bereich von ungefähr 1 cm bis ungefähr 10 cm aufweisen, z. B. mit einer Tiefe von 3 cm. Wie vorangehend beschrieben wurde, kann sich die Bohrung 104 oder die Mehrzahl von Bohrungen 104 von der Seite 102d der Targetkachel 102 aus in die Targetkachel 102 hinein erstrecken. Ferner kann sich die Bohrung 104 oder die Mehrzahl von Bohrungen 104 durch die ganze Targetkachel 102 hindurch erstrecken, so dass die Tiefe 104c der Bohrungen 104, 104d der Breite 113 der Targetkachel 102 entspricht. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Targetkachel 102 eine Breite 113 von ungefähr 10 cm aufweisen und die Tiefe 104c der Bohrungen 104, 104d kann ungefähr 3 cm sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Tiefe 104d der Bohrungen 104 (oder der Löcher 104) etwa 25% der Breite der Targetkachel 102 (des Targets 102) betragen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Tiefe 104d der Bohrungen 104 (oder der Löcher 104) etwa 30% der Breite der Targetkachel 102 (des Targets 102) betragen. Dies kann beispielsweise eine besonders hohe mechanische Stabilität des Targets 102 ermöglichen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können Löcher 104 oder Bohrungen 104 in einer Seitenfläche der Targetkachel 102 oder des Targets 102 gebildet sein. Ferner kann mindestens eine Bohrungen 104 eine Langlochbohrung sein oder mindestens ein Loch 104 ein Langloch sein (die Öffnung der Bohrung 104 oder des Lochs 104 kann dabei Oval oder langgezogen sein).
Aufgrund des Langlochs 104d kann eine Wärmeleitung zwischen dem Target 102 und der Targethalterstruktur 206 verringert sein, beispielsweise kann ein runder Stift 206 innerhalb des Langlochs 104d aufgenommen sein, so dass der thermische Kontakt zwischen dem Stift 206 und dem Target 102 gering ist.
Wie in 5 dargestellt, können drei Löcher 104, 104d oder drei Bohrungen 104, 104d in der Seitenfläche 102d der Targetkachel 102 (oder des Targets 102) gebildet sein. Das mittlere Loch 104 oder die mittlere Bohrung 104 kann eine Rundbohrung oder ein Rundloch sein (die Öffnung der Bohrung 104 oder des Lochs 104 kann kreisförmig sein). Ferner können die benachbarten Bohrungen 104d oder Löcher 104d Langlochbohrungen oder Langlöcher sein.
Im Folgenden wird eine Sputterbeschichtungsanordnung 600 beschrieben, wobei die Sputterbeschichtungsanordnung 600 mindestens ein Target 102 und/oder mindestens eine Targetanordnung 100, wie zuvor beschrieben, aufweisen kann.
Wie in 6A, 6B und 6C dargestellt ist, kann eine Sputterbeschichtungsanordnung 600, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, zusätzlich zu dem Target 102 und der Targethalterstruktur 206 eine Kühlanordnung 614, eine Magnetanordnung 608, 610 und eine Trägerstruktur 604 aufweisen. Die Sputterbeschichtungsanordnung 600 kann beispielsweise ein Planarmagnetron sein oder ein Planarmagnetron aufweisen.
Das Target 102 (oder die Targetkachel 102) kann beispielsweise mittels der Targethalterstruktur 206 an einem Träger 616 befestigt sein. Wie in 6A und 6B dargestellt ist, kann das Target 102 einen direkten Kontakt zum Träger 616 aufweisen, z. B. einen direkten thermischen und/oder elektrischen Kontakt. Ferner kann das Target 102 auch auf den Träger geklebt oder an den Träger 616 angelötet sein. In diesem Fall kann die Targethalterstruktur 206 beispielsweise die mechanischen Eigenschaften des Targets beeinflussen, so dass das Target 102 weniger dazu neigt, in einzelne Stücke zu zerfallen.
In einer anderen Ausführungsform kann das Target 102 von der Targethalterstruktur 206 gehalten werden (z. B. ausschließlich von der Targethalterstruktur 206). In diesem Fall kann die Targethalterstruktur 206 beispielsweise die mechanischen Eigenschaften des Targets beeinflussen, so dass das Target 102 weniger dazu neigt, in einzelne Stücke zu zerfallen und das Target 102 gleichzeitig an dem Träger 616 befestigen.
Während eines Sputterprozesses kann das Targetmaterial von der Hauptoberfläche 102a des Targets abgetragen werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Targethalterstruktur 206 an dem Träger 616 befestigt sein, oder der Träger 616 kann ein Teil der Targethalterstruktur 206 sein. Die Targethalterstruktur 206 kann an den Träger oder an das Planarmagnetron geklebt, gelötet, geschraubt, gesteckt, und/oder geklemmt sein. Ferner kann die Targethalterstruktur 206 an das Target 102 oder an die Targetkachel 102 geklebt, gelötet, geschraubt, gesteckt, und/oder geklemmt sein.
Wie in 6B dargestellt ist, können auch mehrere Targets 102 nebeneinander auf dem Träger 616 befestigt sein oder angeordnet sein.
Wie in 6C veranschaulicht ist, kann das Target 102 derart mittels der Targethalterstruktur 206 auf dem Träger 616 oder an dem Planarmagnetron befestigt sein, dass ein Spalt 606 zwischen dem Target 102 und dem Träger 616 gebildet ist. In diesem Fall kann das Target 102 thermisch isoliert von dem Träger 616 befestig sein. In diesem Fall kann sich das Target 102 beispielsweise während eines Beschichtungsprozesses (Sputterprozesses) erwärmen, so dass diese Konfiguration zum Einsatz kommen kann, wenn das Target 102 heiß sein soll. Analog kann auch die Sputterbeschichtungsanordnung 600, in der Konfiguration wie in 6B veranschaulicht ist, einen Spalt zwischen dem Target 102 und dem Träger 616 aufweisen.
In dem Fall, dass das Target 102 ausschließlich mittels der Targethalterstruktur 206 mit der Umgebung verbunden ist (mechanisch, thermisch und/oder elektrisch), kann die Targethalterstruktur 206 dazu dienen, das Target 102 zu halten, das Target 102 elektrisch zu kontaktieren, und/oder das Target 102 thermisch zu isolieren oder thermisch zu kontaktieren.
Es versteht sich, dass die Sputterbeschichtungsanordnung 600 auch Merkmale des Targets 102 oder der Targetanordnung 100 aufweisen kann, welch zuvor einzeln beschrieben wurden. So kann die Targetkachel 102 mittels der Targethalterstruktur 206 an dem Träger 616 befestig sein, wobei die Targetkachel 102 einen Targetmaterialbereich 302 aufweisen kann, so dass die Targethalterstruktur 206 abgedeckt ist. Das Abdecken der Targethalterstruktur 206 kann dazu führen, dass während eines Sputterprozesses kein oder sehr wenig Material von der Targethalterstruktur 206 abgesputtert wird, und dadurch die chemische Zusammensetzung und/oder die Stöchiometrie des Plasmas nicht oder kaum verändert wird. Ferner kann das Target 102 beispielsweise auch zusätzliche Klemmen aufweisen, so dass eine zusätzliche mechanische, thermische und/oder elektrische Kopplung zu dem Target 102 gebildet sein kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich die Targethalterstruktur 206 durch die gesamte Targetkachel 102 hindurch erstrecken.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Magnetanordnung 608, 610 unterhalb des Targets 102 angeordnet sein. Ferner kann die Magnetanordnung Magnete 608 und ein ferromagnetisches Material zum Führen des Magnetfeldes 610 (z. B. ein Eisenjoch, oder eisenhaltige (oder magnetische) Bauelemente) aufweisen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kühlanordnung 614 unterhalb des Targets 102 angeordnet sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kühlanordnung 614 mit dem Target 102 thermisch leitend verbunden sein, z. B. mittels der Targethalterstruktur 206 oder über eine thermische Kopplung zwischen der Rückseite 102b des Targets 102 und dem Träger 616, wie in 6A und 6B dargestellt ist. Ferner kann die Kühlanordnung 614 mit der Targethalterstruktur 206 thermisch leitend verbunden sein, z. B. mittels des Trägers 616.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kühlanordnung 614 zumindest teilweise innerhalb der Magnetanordnung 608, 610 angeordnet sein, so dass beispielsweise das Kühlmittel einen Bereich 614 durchfließen kann, und beispielsweise dabei das Target 102 kühlt, wie in 6A und 68 dargestellt ist.
Ferner kann die Planarmagnetronanordnung 100 eine Trägerstruktur 604 aufweisen, welche die verschiedenen Bauteile der Sputterbeschichtungsanordnung 600 tragen kann. Ferner kann die Trägerstruktur 604 ein Trägerstrukturmaterial aufweisen oder aus einem Trägerstrukturmaterial bestehen, wobei das Trägerstrukturmaterial mindestens eines der folgenden Materialien aufweisen kann: ein thermisch leitfähiges Material, ein Metall, ein Legierung, eine metallische Verbindung, ein Polymer, Stahl.
Ferner kann die Sputterbeschichtungsanordnung 600 zusätzliche Bauteile aufweisen, die nicht in den Figuren dargestellt sind, wie beispielsweise eine Wärmequelle, eine Substratführung, Vakuumdurchführungen, Blenden, Abschirmungen, Klemmen, Kabel, Schläuche und/oder andere Bauteile.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Target 102 oder die Targetkachel 102 eine Dicke in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis 20 cm aufweisen, z. B. eine Dicke in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis 10 cm, z. B. eine Dicke in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis 5 cm.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Sputterbeschichtungsanordnung 600 ein Target 102 oder eine Targetkachel 102 aufweisen, wobei das Target 102 oder die Targetkachel 102 aus mehreren einzelnen kleineren Targets 102 oder kleineren Targetkacheln 102 bestehen kann oder mehrere einzelne kleinere Targets 102 oder kleinere Targetkacheln 102 aufweisen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann einen Sputterbeschichtungsanordnung 600 ein Target 102 aufweisen, wobei das Target 102 eine erste Seite mit einer Länge in einem Bereich von ungefähr 10 cm bis ungefähr 180 cm aufweisen kann, z. B. eine Länge in einem Bereich von ungefähr 20 cm bis ungefähr 80 cm, z. B. eine Länge in einem Bereich von ungefähr 60 cm oder z. B. eine Länge größer als 180 cm oder kleiner als 20 cm, und eine zweite Seite mit einer Länge in einem Bereich von ungefähr 10 cm bis ungefähr 60 cm aufweisen kann, z. B. eine Länge in einem Bereich von ungefähr 10 cm bis ungefähr 40 cm, z. B. eine Länge größer als 60 cm oder kleiner als 10 cm, wobei die Dicke des Targets 102 in einem Bereich von ungefähr 1 cm bis ungefähr 20 cm sein kann, z. B. in einem Bereich von ungefähr 1 cm bis ungefähr 10 cm, z. B. in einem Bereich größer als 10 cm oder kleiner als 1 cm.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Target 102, eine Targetanordnung 100 und eine Sputterbeschichtungsanordnung 600 bereitgestellt sein, so dass mindestens eines von Folgendem erzielt wird: das Target 102 kann thermisch isoliert befestigt sein (die Wärmeleitung zwischen dem Target 102 und der Umgebung kann reduziert sein), die mechanischen Eigenschaften das Targets 102 können verbessert sein (das Zerfallen des Targets 102 während eines Sputterprozesses kann verhindert werden oder die Dauer bis zum Zerfallen des Targets 102 während eines Sputterprozesses kann verlängert werden), der thermische Kontakt zum Target 102 kann verbessert sein (z. B. wenn die Targethalterstruktur 206 thermisch leitfähig konfiguriert ist, kann somit beispielsweise Wärme aus dem Inneren des Targets 102 abgeleitet werden) und/oder ein Löten oder Kleben des Targets 102 auf eine Trägerplatte oder einen Träger kann unnötig sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Loch oder eine Mehrzahl von Löchern in dem Target 102 bereits während des Herstellens des Targets 102 bereitgestellt worden sein, so dass ein Bohren der Löcher nicht notwendig sein kann. Ferner kann eine Targethalterstruktur 206 oder zumindest ein Teil einer Targethalterstruktur 206 während des Herstellens des Targets 102 in das Target 102 eingebracht worden sein oder innerhalb des Targets 102 bereitgestellt worden sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Form der Löcher 104 an die Form der Stifte 206 angepasst sein, wobei die Form der Stifte 206 nach Bedarf gewählt sein kann, z. B. können die Stifte 206 prismatisch sein, beispielsweise mit rechteckiger, kreisförmiger, elliptischer, dreieckiger, oder vieleckiger Grundfläche sein, da die Form der Stifte 206, z. B. aufgrund der unterschiedlichen Oberfläche, die thermischen und/oder elektrischen Eigenschaften der Stifte 206 verändern kann, und des Weiteren die Form der Stifte 206 die mechanische Stabilität des Targets 102 verändern kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das mindestens eine Loch 104 eine Mehrzahl von Löchern 104 aufweisen, was im Rahmen dieser Anmeldung so zu verstehen ist, dass anstelle des einen Lochs 104 (oder des mindestens einen Lochs) mehrere Löcher 104 gebildet sein können, oder dass zusätzlich zu dem einen Loch 104 (oder zu dem mindestens einen Loch) mindestens einen weiteres Loch oder weitere Löcher 104 gebildet sein können.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Sputterbeschichtungsanordnung 600 innerhalb einer Sputter-Prozesskammer bereitgestellt sein (nicht dargestellt), wobei die Sputter-Prozesskammer eine Vakuum-Prozesskammer sein kann. Ferner kann die Sputterbeschichtungsanordnung 600 eine Vakuumpumpenanordnung aufweisen, so dass die Sputter-Prozesskammer evakuiert werden kann.

Claims

Targetanordnung (100) für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, wobei die Targetanordnung (100) aufweist: • ein Target (102) mit mindestens einem Loch (104) zum Aufnehmen eines Teils einer Targethalterstruktur (206), • die Targethalterstruktur (206), welche das Target (102) hält, wobei zumindest ein Teil der Targethalterstruktur (206) in dem mindestens einen Loch (104) aufgenommen ist.
Targetanordnung gemäß Anspruch 1, wobei das Target (102) ein flächiges Target ist.
Targetanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, • wobei das Target (102) mindestens eine Hauptoberfläche (102a) und mehrere Seitenflächen aufweist; • wobei das mindestens eine Loch (104) sich von einer Seitenfläche der mehreren Seitenflächen des Targets (102) aus in das Target (102) hinein erstreckt.
Targetanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das mindestens eine Loch (104) eine Mehrzahl von Löchern (104) aufweist zum Aufnehmen von jeweils einem Teil der Targethalterstruktur (206).
Targetanordnung gemäß Anspruch 4, wobei die Mehrzahl von Löchern (104) an unterschiedlichen Seitenflächen des Targets (102) vorgesehen ist.
Targetanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das mindestens eine Loch (104) ein Sackloch und/oder ein Durchgangsloch aufweist.
Targetanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, • wobei sich ein erster Teil der Targethalterstruktur (206) innerhalb des Targets (102) erstreckt und ein zweiter Teil der Targethalterstruktur (206) außerhalb des Targets (102) erstreckt; und • wobei das Target (102) ferner einen Bereich aufweist, welcher den zweiten Teil der Targethalterstruktur (206) zumindest teilweise abdeckt.
Targetanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, • wobei die Targethalterstruktur (206) ferner eine zusätzliche Befestigung zum Halten des Targets (102) aufweist; und • wobei sich die zusätzliche Befestigung vollständig außerhalb des Targets (102) erstreckt.
Targetanordnung gemäß Anspruch 8, wobei die zusätzliche Befestigung mindestens eine Klemme aufweist
Targetanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Targethalterstruktur (206) elektrisch leitend mit dem Target (102) verbunden ist.
Targetanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Targethalterstruktur (206) von dem Target (102) thermisch isoliert ist.
Sputterbeschichtungsanordnung (600), aufweisend: eine Sputter-Prozesskammer; und eine Targetanordnung 100 gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.
Sputterbeschichtungsanordnung gemäß Anspruch 12, eingerichtet als Planarmagnetronanordnung.
Target (102) für einen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozess, wobei das Target (102) mindestens ein Loch (104) aufweist zum Aufnehmen eines Teils einer Targethalterstruktur (206).
Target gemäß Anspruch 14, wobei das Target (102) ein flächiges Target ist.
Target gemäß Anspruch 14 oder 15, • wobei das Target (102) mindestens eine Hauptoberfläche (102a) und mehrere Seitenflächen aufweist; • wobei das mindestens eine Loch (104) sich von einer Seitenfläche der mehreren Seitenflächen des Targets (102) aus in das Target (102) hinein erstreckt.
Target gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das mindestens eine Loch (104) eine Mehrzahl von Löchern (104) aufweist zum Aufnehmen von jeweils einem Teil der Targethalterstruktur (206).